[發明專利]粗粒土高聚物注漿三軸試驗制樣器及其使用方法

有效

• 申請號: 201410069835.2
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103837385A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 楊貴;劉昆林;許建寶;唐晨景;袁鳴
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉靜

技術領域

本發明涉及土木水利工程試驗技術領域，尤其涉及粗粒土高聚物注漿三軸試驗制樣器及其使用方法。

背景技術

隨著西部大開發的進展，在我國西南部地區建立了一批高土石壩，這些大壩由于壩高，庫容大，一旦失事，將會給下游人民帶來災難性的后果。高聚物注漿技術作為一種新型的地基處理加固技術，已經廣泛應用于巖土工程的眾多領域。在本發明之前，“專利：一種高聚物注漿土石壩及其施工方法（申請號：201210007131.3）”公開了一種高聚物注漿土石壩，把該技術引入到高土石壩抗震。高聚物注漿后粗粒土靜動力特性是評價高聚物注漿后土石壩的抗震穩定性的前提條件，目前關于高聚物注漿粗粒土靜動力特性的研究尚不多見，因此有必要開展這方面的研究，開發相應的注漿儀器設備。

在本發明之前，“專利：一種注漿試驗制樣器制備裝置（申請號：201020200285.0）”公開了一種注漿試驗制樣器制備裝置，該裝置采用空氣壓縮機與氣壓注漿裝置、制樣裝置分別相連，通過氣缸活塞來對試驗制樣器施加壓力，達到模擬現場不同深度土層的化學注漿過程并制備實驗室內所需的試驗制樣器，主要適用于深厚松散土（深部土層）化學注漿試驗制樣器的制備，對于粗粒土試驗制樣器的制備并不適用，且該發明的裝置較為復雜，注漿量的多少不易于控制，無法進行粗粒料圓柱試驗制樣器的擊實，很難控制試驗制樣器的均勻性和試驗制樣器的總體密度。

在本發明之前，“專利：一種適用于土體三軸試驗的多功能制樣器（申請號：200820237840.X）”公開了一種三軸試驗的多功能制樣器，該設備采用雙面底座，一面帶有螺紋型圓孔，用于固定導桿，因此可以制備常規的三軸試驗圓柱樣及砂心圓柱樣，但對于粗粒土高聚物注漿試驗制樣器的制備并不適用。

此外，試驗制樣器在高聚物注漿后，高聚物與成模桶之間的粘結力較大，采用常規的對開模或等分的三開模，很難拆卸。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提出一種粗粒土高聚物注漿三軸試驗制樣器及其使用方法，可以方便的拆卸對開模，通過水箱的排水量測算注漿量的體積，結合試樣初始孔隙率判斷內部注漿是否完整。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種粗粒土高聚物注漿三軸試驗制樣器，包括制樣器組件和擊實裝置，所述制樣器組件包括對開模、支撐對開模的底座和透水板，所述對開模包括左模、右模、連接左模與右模的固定裝置和分離左模與右模的分離裝置，所述擊實裝置包括塑料套管、在塑料套管上下移動的擊實錘和位于擊實錘下方的擊實墊片，塑料套管一端插入透水板中間圓孔中，擊實裝置對對開模中的粗粒土進行擊實，當粗粒土高度達到試驗要求后，在擊實粗粒土上方設置頂蓋，頂蓋通過壓緊裝置壓緊在對開模上。

作為優選，所述固定裝置包括對開模上的若干對凸體，所述每對凸體上設有鉆孔，通過螺栓固定左模和右模。

作為優選，所述分離裝置包括對開模上的若干對凸起，每對凸起任意一個凸起設有螺紋孔。

作為優選，所述壓緊裝置包括位于底座上的支架連桿和位于對開模上的固定套管，固定套管固定在支架連桿上，頂蓋下方設有透水板，當對粗粒土進行擊時，固定在支架連桿上的固定套管箍緊對開模，當粗粒土擊實后，擊實的粗粒土上依次設置透水板和頂蓋，翻轉固定套管壓在頂蓋上，固定套管通過固定在支架連桿上壓緊頂蓋和透水板。

作為優選，所述塑料套管有兩根，兩根塑料套管通過導管接頭連接，塑料套管包括空心段和實心段，實心段為塑料套管長度的1/3～1/4，空心段的壁上設有若干個孔。

作為優選，所述粗粒土上端面和下端面與透水板之間分別設有濾紙。

本發明還公開了上述粗粒土高聚物注漿三軸試驗制樣器的使用方法，包括以下步驟：

（1）在底座上放置透水板，安裝對開模、固定套管和支架連桿，在對開模內壁涂抹凡士林；

（2）采用導管接頭連接兩根塑料套管，塑料套管一端插入透水板圓孔內部，鋪設濾紙，分層填入粗粒土，通過擊實墊片和擊實錘對粗粒土進行擊實，直至達到設定的高度，移除導管接頭和外部的塑料套管；

（3）在粗粒土頂端放置濾紙、透水板，移除固定套管，安裝頂蓋，將固定套管翻轉安裝在頂蓋上，通過支架連桿對固定套管進行固定；